17-asis amžius buvo labai palankus metas mokslams, padarydamas pažangą fizikos, matematikos, chemijos ir gamtos mokslų srityse. Šimtmečio erdvėje pirmą kartą buvo pastebėtos kelios planetos ir mėnuliai, buvo sudaryti tikslūs modeliai, numatantys planetų judesius, ir sumanytas visuotinės gravitacijos dėsnis.
Tarp visų kitų išsiskiria Christiaan Huygens vardas. Kaip vienas iš svarbiausių savo laiko mokslininkų, jis buvo pagrindinis laikrodžių, mechanikos ir optikos kūrime. Ir astronomijos srityje jis atrado Saturno žiedus ir didžiausią jo mėnulį - Titaną. Huygenso dėka sekančios astronomų kartos buvo įkvėptos tyrinėti išorinę Saulės sistemą, o tai leido kitame amžiuje aptikti kitus Kronijos mėnulius, Uraną ir Neptūną.
Ankstyvas gyvenimas:
Christiaan Huygens gimė 1629 m. Balandžio 14 d. Hagoje turtingoje ir įtakingoje olandų šeimoje. Christiaanas buvo antrasis Constantijn Huygens ir Suzanna van Baerle sūnus, kurie Christiaan pavadino savo tėvo senelio vardu. Constantijn - garsus poetas, oranžinių namų kompozitorius ir patarėjas - draugavo su daugeliu šiuolaikinių filosofų, įskaitant Galileo Galilei, Marin Mersenne ir René Descartes.
Jo tėvo ryšiai ir asmeniniai santykiai leido Christiaanui įgyti visapusišką menų ir mokslų mokyklą ir padėjo jam tapti išradėju ir astronomu. Iki šešiolikos metų Christiaanas mokėsi namuose ir įgijo laisvą išsilavinimą, mokėsi kalbų, muzikos, istorijos, geografijos, matematikos, logikos, retorikos, taip pat šoko, aptvarai ir jodinėjimas.
Išsilavinimas:
1645 m. Christiaan buvo nusiųstas studijuoti teisę ir matematiką Leideno universitete, Nyderlandų pietuose. Po dvejų metų Huygensas tęsė studijas naujai įsteigtame Apelsino koledže Breda, kur jo tėvas buvo kuratorius, kol baigė studijas 1649 m. Nors tėvas tikėjosi, kad jis ir toliau bus diplomatas, Kristianas domėjosi matematika. ir mokslai buvo akivaizdūs.
1654 m. Huygensas grįžo į savo tėvo namus Hagoje ir pradėjo visą dėmesį skirti tyrimams. Didžioji to dalis vyko kituose jo šeimos namuose, esančiuose netoliese Hofwijke, kur jis praleido didžiąją dalį vasaros. Šiuo metu Huygensas sukūrė platų korespondentų ratą, kurį sudarė Mersenne'as ir akademikų ratas, su kuriais jis supa Paryžiuje.
Iki 1655 m. Huygensas kelis kartus pradėjo lankytis Paryžiuje ir dalyvavo diskusijose, kurias vedė Montmoro akademija, kuri buvo perimta iš Mersenne rato po mirties 1648 m. Nors Montmoro akademija Huygensas pasisakė už tradicinį mokslinį metodą ir eksperimentus. ortodoksijos ir tai, ką jis matė kaip mėgėjišką požiūrį.
1661 m. Huygensas pirmą kartą apsilankė Anglijoje, kur dalyvavo Greshamo koledžo grupės - mokslininkų visuomenės, paveiktos naujojo mokslinio metodo (kaip teigia Francis Baconas), susitikime. 1663 m. Huygensas tapo Karališkosios draugijos, kuri pakeitė Greshamo grupę, nariu ir susitiko su tokiais įtakingais mokslininkais kaip Isaacas Newtonas ir Robertas Boyle'as, įsitraukdamas į daugybę diskusijų ir diskusijų su kitais savo žmonėmis.
1666 m. Huygensas persikėlė į Paryžių ir tapo vienu iš Liudviko XIV naujos Prancūzijos mokslų akademijos steigėjų. Būdamas ten, jis pasinaudojo Paryžiaus observatorija, kad padarytų savo didžiausius atradimus astronomijos srityje (žr. Toliau), susirašinėjo su Karališkąja draugija ir dirbo kartu su kolega astronomu Giovanni Cassini (kuris atrado Saturno mėnulius Iapetus, Rhea, Tethys ir Dione). .
Darbas su akademija jam suteikė didesnę nei bet kurio kito nario pensiją ir butą jos pastate. Be atsitiktinių vizitų Olandijoje, 1666–1681 m. Jis gyveno Paryžiuje ir susipažino su vokiečių matematiku ir filosofu Gottfriedu Wilhelmu Leibnizu, su kuriuo visą likusį gyvenimą palaikė draugiškas sąlygas.
Astronomijos pasiekimai:
1652–53 m. Huygensas pradėjo tyrinėti sferinius lęšius teoriniu požiūriu, siekdamas suprasti teleskopus. Iki 1655 m., Bendradarbiaudamas su savo broliu Constantijnu, jis pradėjo šlifuoti ir šlifuoti savo lęšius ir galiausiai suprojektavo tai, kas dabar vadinamas Huygenian okuliaru - okuliaro teleskopą, sudarytą iš dviejų lęšių.
Iki 1660-ųjų jo darbas su objektyvais leido jam socialiai susitikti su garsiu olandų filosofu, mokslininku ir racionalistu Baruchu Spinoza, kuris juos profesionaliai pagrindė. Pasinaudodamas šiais patobulinimais, kuriuos jis pateikė objektyvuose, kuriuos jis savo ruožtu naudojo statant savo teleskopus, Huygensas pradėjo tyrinėti planetas, žvaigždes ir visatą.
1655 m., Panaudodamas 50 suprojektuotą galingą refrakcijos teleskopą, jis tapo pirmuoju astronomu, nustatančiu Saturno žiedus, kuriuos jis teisingai įvertino po ketverių metų. Jo darbe„Systema Saturnium“ (1659), jis teigė, kad Saturnas buvo „apsuptas plono plokščio žiedo, niekur neliečiamo ir linkęs į ekliptiką“.
Taip pat 1655 m. Jis tapo pirmuoju astronomu, stebėjusiu didžiausią Saturno mėnulį - Titaną. Tuo metu jis pavadino mėnulį Saturni Luna (Lotyniškai reiškia „Saturno mėnulis“), kurį jis aprašė savo trakte pavadinimu „De Saturni Luna Observatio Nova“ (“Naujas Saturno mėnulio stebėjimas “).
Tais pačiais metais jis panaudojo savo modernų teleskopą Oriono ūko stebėjimui ir sėkmingai suskirstė jį į skirtingas žvaigždes. Jis taip pat parengė pirmąją to iliustraciją, kurią taip pat paskelbė „Systema Saturnium“ 1659 m. Dėl to šviesesnio interjero regionas buvo pavadintas Huygenijos regionas jo garbei.
Netrukus prieš savo mirtį 1695 m., Huygenas baigė Kosmoteoros, kuris buvo paskelbtas pomirtiškai 1698 m. (dėl gana eretiškų pasiūlymų). Jame Huygenas spėliojo apie nežemiškos gyvybės egzistavimą kitose planetose, kurios, jo manymu, būtų panašios į Žemės. Tokios spėlionės tuo metu nebuvo neįprastos, iš dalies dėka Koperniko (heliocentrinio) modelio.
Tačiau Huygensas išsamiau papasakojo, kad skystas vanduo yra gyvybiškai būtinas ir kad vandens savybės kiekvienoje planetoje turi skirtis, kad atitiktų temperatūros diapazoną. Jis stebėjo tamsias ir šviesias dėmeles Marso ir Jupiterio paviršiuose, kad įrodytų, jog tose planetose yra vanduo ir ledas.
Kreipdamasis į Rašto iššūkių galimybę, jis teigė, kad nežemiškas gyvenimas nebuvo nei patvirtintas, nei paneigtas Biblijoje, ir suabejojo, kodėl Dievas sukurs kitas planetas, jei jos nebus skirtos apgyvendinti kaip Žemė. Būtent šioje knygoje Huygensas paskelbė savo metodą žvaigždžių atstumui įvertinti remdamasis prielaida (vėliau įrodyta neteisinga), kad visos žvaigždės yra tokios pat šviesios kaip Saulė.
1659 m. Huygensas taip pat pareiškė, kas dabar yra žinomas kaip antrasis iš Niutono judėjimo dėsnių kvadratine forma. Tuo metu jis išvedė tai, kas dabar yra įprasta centripetalinės jėgos formulė, kurią veikia objektas, apibūdinantis sukamaisiais judesiais, pavyzdžiui, ant stygos, prie kurios ji yra pritvirtinta. Matematiškai tai išreiškiama kaip Fc = mv² / r, kur m yra daikto masė, v greitis ir r spindulys.
Bendros šios jėgos formulės paskelbimas 1673 m. - nors ir susijęs su jo darbu švytuokliniuose laikrodžiuose, o ne su astronomija (žr. Žemiau) - buvo reikšmingas žingsnis tiriant astronomijos orbitas. Tai leido pereiti nuo trečiojo Keplerio planetų judėjimo dėsnio prie atvirkštinio kvadratinio gravitacijos dėsnio.
Kiti pasiekimai:
Jo, kaip astronomo, domėjimasis tiksliu laiko matavimu paskatino jį atrasti švytuoklę kaip laikrodžių reguliatorių. Jo išrastas švytuoklinis laikrodis, kurio prototipas buvo pagamintas iki 1656 m. Pabaigos, buvo proveržis į laiko apskaitą, leidžiantis nustatyti tikslesnius laikrodžius, nei tuo metu buvo galima.
1657 m. Huygensas sudarė sutartį su laikrodžių gamintojais Hagoje statyti savo laikrodį ir pateikė prašymą vietiniam patentui gauti. Kitose šalyse, tokiose kaip Prancūzija ir Didžioji Britanija, jam sekėsi mažiau, kai dizaineriai stengėsi pavogti jo dizainą savo reikmėms. Tačiau Huygen'o paskelbtas darbas dėl šios idėjos užtikrino, kad jam bus priskiriamas išradimas. Seniausias žinomas „Huygens“ stiliaus švytuoklinis laikrodis datuojamas 1657 m. Ir jį galima pamatyti muziejuje „Boerhaave“ Leidene (parodyta aukščiau).
1673 m. Paskelbė Huygensas Horologium Oscillatorium sive de motu pendulorum (Švytuoklinio laikrodžio teorija ir dizainas), jo pagrindinis darbas apie švytuokles ir horologiją. Jame jis nagrinėjo ankstesnių mokslininkų, kurie manė, kad švytuoklės nėra izochoninės, problemas, t. Y. Jų laikotarpis priklauso nuo jų sūpynių pločio. Plačios sūpynės užtrunka šiek tiek ilgiau nei siauros sūpynės.
Huygensas išanalizavo šią problemą naudodamas geometrinius metodus (ankstyvą skaičiavimo naudojimą) ir nustatė, kad laikas yra toks pats, nepaisant jo pradžios taško. Be to, jis išsprendė švytuoklės laikotarpio apskaičiavimo problemą, apibūdindamas grįžtamąjį ryšį tarp svyravimo centro ir pasukimo taško. Tame pačiame darbe jis analizavo kūginę švytuoklę - apskritime judančio virvelės svorį, naudojančią išcentrinės jėgos sąvoką.
Huygensas taip pat yra įvardijamas kaip balansinio pavasario laikrodžio kūrimas tuo pačiu laikotarpiu kaip Robertas Hooke'as (1675). Ginčai dėl to, kas buvo pirmasis, tęsėsi šimtmečius, tačiau plačiai manoma, kad Huygenas vystėsi nepriklausomai nuo Hooke'o.
Huygenas taip pat prisimenamas už indėlį į optiką, ypač už jo bangų šviesos teoriją. Šios teorijos pirmą kartą buvo perduotos 1678 m. Paryžiaus mokslų akademijai ir 1690 m. Buvo paskelbtos jo „Traité de la lumière“ (“Traktatas apie šviesą“). Jame jis teigė pataisytą Descartes'o vaizdų versiją, kurioje šviesos greitis yra begalinis ir sklinda sferinėmis bangomis, skleidžiamomis išilgai bangos fronto.
Taip pat 1690 m. Buvo paskelbtas Huygeno traktatas apie sunkumą “Diskursai, dėl kurių atsiranda de la pesanteur “ (“Diskusija apie sunkio priežastį“), Kuriame buvo mechaninis gravitacijos paaiškinimas, paremtas Dekarto sūkuriais. Tai reiškė nukrypimą nuo Niutono gravitacijos teorijos, kuri, nepaisant bendro jo susižavėjimo Niutonu, Huygeno manymu neturėjo jokio matematinio principo.
Kiti Huygenso išradimai apėmė jo 1680 m. Sukurtą vidaus degimo variklį, kuris nugrimzdo iš pistoleto miltelių, nors jokie prototipai niekada nebuvo statomi. Huygenas taip pat pastatė tris savo dizaino teleskopus, kurių židinio nuotolis buvo 37,5, 55 ir 64 metrai (123, 180 ir 210 pėdų), kurie vėliau buvo pateikti Karališkajai draugijai.
Mirtis ir palikimas:
1681 m. Huygenas persikėlė į Hagą po sunkios depresinės ligos, kuri jį kankino visą gyvenimą. Jis bandė sugrįžti į Prancūziją 1685 m., Tačiau Nanto edikto, kuris leido prancūzų protestantams (hugenotams) laisvę praktikuoti savo religiją, atšaukimas užkirto kelią. Kai tėvas mirė 1687 m., Jis paveldėjo Hofwijcką, kurį kitais metais jis pasistatė savo namais.
1689 m. Jis surengė savo trečiąjį ir paskutinįjį vizitą Anglijoje, pamatęs Izaoką Newtoną dar kartą pasikeisti idėjomis apie judesį ir optiką. Jis mirė 1695 m. Liepos 8 d. Hagoje, kenčiant nuo sveikatos sutrikimų, ir buvo palaidotas Sint-Jacobskerk grote - Didžiojoje arba Šv. Jokūbo bažnyčioje, žymioje protestantų bažnyčioje Hagoje.
Už savo gyvenimo darbą ir indėlį į daugelį mokslo sričių Huygenas buvo pagerbtas įvairiais būdais. Pripažįstant už savo laiką Leideno universitete, buvo pastatyta Huygenų laboratorija, kuri yra universiteto fizikos katedros namai. Europos kosmoso agentūra (ESA) taip pat sukūrė „Huygens“ pastatą, esantį priešais Europos kosmoso tyrimų ir technologijos centrą (ESTEC) Kosmoso verslo parke Noordwijke, Nyderlanduose.
Radboundo universitetas, įsikūręs Nijmegene, Nyderlanduose, taip pat turi Huygenso vardu pavadintą pastatą, kuris yra vienas iš pagrindinių universiteto mokslo skyriaus pastatų. Jo garbei taip pat pavadinta Christiaan Huygens kolegija, aukštoji mokykla, įsikūrusi Eindhovene, Nyderlanduose, kaip ir Huygeno stipendijų programa - speciali stipendija tarptautiniams ir olandų studentams.
Taip pat yra dviejų elementų okuliaras, skirtas teleskopams, kuriuos sukūrė Huygensas, todėl yra žinomas kaip Huygenian okuliaras. Jo garbei taip pat buvo įvardytas vaizdo apdorojimo paketas mikroskopu, žinomas kaip „Huygens Software“. Christiano ir jo tėvo, dar vieno garsaus olandų mokslininko ir mokslininko, garbei Nyderlandų nacionalinis superkompiuteris Amsterdame sukūrė „Huygens“ superkompiuterį.
Dėl jo indėlio į astronomijos sritį daugelis dangaus objektų, ypatybių ir transporto priemonių buvo pavadinti Huygenso vardu. Jie apima Asteroidas 2801 Huygens, Huygenso krateris ant Marso, ir Monsas Huygensas, kalnas Mėnulyje. Ir, be abejo, yra Huygens zondas, tūpiklis, naudojamas Titano paviršiui tirti, kaip Cassini – Huygens misijos Saturne dalis.
Žurnale „Space Magazine“ yra daug įdomių straipsnių apie Christiaaną Huygeną ir jo atradimus. Pavyzdžiui, čia yra vienas pripažįstantis Christiano Huygenso 375-ąjį gimtadienį, straipsnis apie Saturno Mėnulio titaną, išsami informacija apie Huygeno misiją ir tai, ką ji atskleidė apie Titano atmosferą.
Astronomijos aktoriai taip pat turi keletą informatyvių podcast'ų šia tema, Episode 230: Christiaan Huygens ir Episode 150: Telescopes, the Next Level
Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite NASA Saulės sistemos tyrinėjimų puslapyje Christiaan Huygens ir Christiaan Huygens biografijoje.
